.经计算得f(2)=
,f(4)>2,f(8)
,f(16)>3,f(32)
,通过观察,我们可以得到一个一般性的结论.(1)试写出这个一般性的结论;
(2)请证明这个一般性的结论;
(3)对任一给定的正整数a,试问是否存在正整数m,使得1
?若存在,请给出符合条件的正整数m的一个值;若不存在,请说明理由.在线课程解:(1)根据f(2)=
,f(4)>2,f(8)
,f(16)>3,f(32)
,通过观察,我们可以得到一个一般性的结论 f(2n)≥
,(当且仅当n=1时取等号).…(4分)(2)证明:(数学归纳法)
①当n=1时,结论显然成立.
②假设当n=k时成立,即
≥1+
,…(2分)当n=k+1时,左边=
≥1+
+
≥1+
+
=1+
=右边.即当n=k+1时,f(2n)≥1+
也成立.…(3分)由①②知,f(2n)≥1+
成立. …(1分)(3)由(2)可得,存在m满足条件.…(1分)
令 a=1+
,只要
≥
即可,即
≥
=
,即 m≥
,可取 m=22a.…(3分)
分析:(1)根据条件通过观察,可以得到一个一般性的结论 f(2n)≥
,(当且仅当n=1时取等号).(2)用数学归纳法证明,检验n=1时等式成立,假设n=k时成立,证明当n=k+1时,等式也成立.
(3)由(2)可得,存在m满足条件,a=1+
,只要
≥
即可,从而得到m的取值范围,借口求得m的值点评:本题主要考查的知识点是归纳推理,由特殊的列子得到一般性的结论,用数学归纳法证明不等式,属于难题.